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        <title>译：Learn Rust the Dangerous Way 2 - Rust 优秀博文</title>


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        <!-- Provide site root to javascript -->
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            var path_to_root = "../../";
            var default_theme = window.matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches ? "navy" : "light";
        </script>

        <!-- Work around some values being stored in localStorage wrapped in quotes -->
        <script type="text/javascript">
            try {
                var theme = localStorage.getItem('mdbook-theme');
                var sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar');

                if (theme.startsWith('"') && theme.endsWith('"')) {
                    localStorage.setItem('mdbook-theme', theme.slice(1, theme.length - 1));
                }

                if (sidebar.startsWith('"') && sidebar.endsWith('"')) {
                    localStorage.setItem('mdbook-sidebar', sidebar.slice(1, sidebar.length - 1));
                }
            } catch (e) { }
        </script>

        <!-- Set the theme before any content is loaded, prevents flash -->
        <script type="text/javascript">
            var theme;
            try { theme = localStorage.getItem('mdbook-theme'); } catch(e) { }
            if (theme === null || theme === undefined) { theme = default_theme; }
            var html = document.querySelector('html');
            html.classList.remove('no-js')
            html.classList.remove('light')
            html.classList.add(theme);
            html.classList.add('js');
        </script>

        <!-- Hide / unhide sidebar before it is displayed -->
        <script type="text/javascript">
            var html = document.querySelector('html');
            var sidebar = 'hidden';
            if (document.body.clientWidth >= 1080) {
                try { sidebar = localStorage.getItem('mdbook-sidebar'); } catch(e) { }
                sidebar = sidebar || 'visible';
            }
            html.classList.remove('sidebar-visible');
            html.classList.add("sidebar-" + sidebar);
        </script>

        <nav id="sidebar" class="sidebar" aria-label="Table of contents">
            <div class="sidebar-scrollbox">
                <ol class="chapter"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">1.</strong> 类型系统</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow.html"><strong aria-hidden="true">1.1.</strong> Rust Concept Clarification Deref vs AsRef vs Borrow vs Cow</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust_Concept_Clarification_Deref_vs_AsRef_vs_Borrow_vs_Cow/Deref_AsRef_Borrow_Cow释义.html"><strong aria-hidden="true">1.2.</strong> Deref AsRef Borrow Cow 释义</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然/Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然.html"><strong aria-hidden="true">1.3.</strong> Rust的Borrow和AsRef：让你的代码用起来像呼吸一样自然</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途/Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途.html"><strong aria-hidden="true">1.4.</strong> Rust的Cow类型有什么用？详解Cow及其用途</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/判别Fn、FnMut、FnOnce的标准/判别Fn、FnMut、FnOnce的标准.html"><strong aria-hidden="true">1.5.</strong> 判别Fn、FnMut、FnOnce的标准</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell)/一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell).html"><strong aria-hidden="true">1.6.</strong> 一行代码告诉你内部可变性的真相(UnsafeCell)</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Tour_of_Rust's_Standard_Library_Traits/Tour_of_Rust's_Standard_Library_Traits.html"><strong aria-hidden="true">1.7.</strong> Tour of Rust's Standard Library Traits</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/逆变、协变与子类型，以及Rust/逆变、协变与子类型，以及Rust.html"><strong aria-hidden="true">1.8.</strong> 逆变、协变与子类型，以及Rust</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust自引用结构、Pin与Unpin/Rust自引用结构、Pin与Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.9.</strong> Rust自引用结构、Pin与Unpin</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/为什么Rust需要Pin,Unpin/为什么Rust需要Pin,Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.10.</strong> 译：为什么 Rust 需要 Pin, Unpin ？</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/定海神针Pin和Unpin/定海神针Pin和Unpin.html"><strong aria-hidden="true">1.11.</strong> 译：定海神针 Pin 和 Unpin</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/sizedness-in-rust/sizedness-in-rust.html"><strong aria-hidden="true">1.12.</strong> Sizedness in Rust</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/Rust生命周期集大成者PhantomData〈T〉/Rust生命周期集大成者PhantomData〈T〉.html"><strong aria-hidden="true">1.13.</strong> Rust生命周期集大成者 PhantomData&lt;T&gt;</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操_Part_0.html"><strong aria-hidden="true">1.14.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操 Part 0</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：GAT实现引用类型关联_Part_1.html"><strong aria-hidden="true">1.15.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：GAT实现引用类型关联 Part 1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用HRTB写bound_Part_2.html"><strong aria-hidden="true">1.16.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用HRTB写bound Part 2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操之用宏展开重复代码_Part_3_&_4.html"><strong aria-hidden="true">1.17.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操之用宏展开重复代码 Part 3 & 4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：与Rust编译器斗智斗勇之表达式向量化_Part_5_&_6.html"><strong aria-hidden="true">1.18.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：与Rust编译器斗智斗勇之表达式向量化 Part 5 & 6</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../01_类型系统/数据库表达式执行的黑魔法：用Rust做类型体操/数据库表达式执行的黑魔法：在Rust中用宏关联逻辑类型和实际类型_Part_7.html"><strong aria-hidden="true">1.19.</strong> 数据库表达式执行的黑魔法：在Rust中用宏关联逻辑类型和实际类型 Part 7</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">2.</strong> 生命周期</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去/Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去.html"><strong aria-hidden="true">2.1.</strong> Rust中的生命周期——从StrSplit实例说开去</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期/与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期.html"><strong aria-hidden="true">2.2.</strong> 与ChatGPT深度对话来学Rust生命周期</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）.html"><strong aria-hidden="true">2.3.</strong> 进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）/进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）.html"><strong aria-hidden="true">2.4.</strong> 进击的Rust生命周期——early_bound与late_bound（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）.html"><strong aria-hidden="true">2.5.</strong> 进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）/进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）.html"><strong aria-hidden="true">2.6.</strong> 进击的Rust生命周期——一力降十会的MIR（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Common_Rust_Lifetime_Misconceptions/Common_Rust_Lifetime_Misconceptions.html"><strong aria-hidden="true">2.7.</strong> Common Rust Lifetime Misconceptions</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../02_生命周期/Rust生命周期常见误区/Rust生命周期常见误区.html"><strong aria-hidden="true">2.8.</strong> 译：Rust生命周期常见误区</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">3.</strong> 无畏并发</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/简单写个Rust无锁队列/简单写个Rust无锁队列.html"><strong aria-hidden="true">3.1.</strong> 简单写个Rust无锁队列</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——混合自旋锁/进击的Rust多线程——混合自旋锁.html"><strong aria-hidden="true">3.2.</strong> 进击的Rust多线程——混合自旋锁</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/An_unsafe_tour_of_Rust's_Send_and_Sync/An_unsafe_tour_of_Rust's_Send_and_Sync.html"><strong aria-hidden="true">3.3.</strong> An unsafe tour of Rust's Send and Sync</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——Send与Sync/进击的Rust多线程——Send与Sync.html"><strong aria-hidden="true">3.4.</strong> 进击的Rust多线程——Send与Sync</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData/进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData.html"><strong aria-hidden="true">3.5.</strong> 进击的Rust多线程——离经叛道的PhantomData</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust_Async_Pin概念解析/Rust_Async_Pin概念解析.html"><strong aria-hidden="true">3.6.</strong> Rust Async: Pin概念解析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust和C++的并发库对比/Rust和C++的并发库对比.html"><strong aria-hidden="true">3.7.</strong> 译：Rust 和 C++ 的并发库对比</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../05_无畏并发/Rust原子类型和内存排序/Rust原子类型和内存排序.html"><strong aria-hidden="true">3.8.</strong> Rust原子类型和内存排序</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">4.</strong> 网络编程</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../06_网络编程/从编解码层面理解WebSocket_手写一个WebSocket/从编解码层面理解WebSocket_手写一个WebSocket.html"><strong aria-hidden="true">4.1.</strong> 从编解码层面理解WebSocket 手写一 个WebSocket</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../06_网络编程/透过Rust探索系统的本原：网络篇/透过Rust探索系统的本原：网络篇.html"><strong aria-hidden="true">4.2.</strong> 透过Rust探索系统的本原：网络篇</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">5.</strong> 轮子系列</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/700行Rust写一个内存分配器/700行Rust写一个内存分配器.html"><strong aria-hidden="true">5.1.</strong> 700行Rust写一个内存分配器</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/Rust：网络库的实现思路/Rust：网络库的实现思路.html"><strong aria-hidden="true">5.2.</strong> Rust：网络库的实现思路</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/Rust异步运行时基础部件/Rust异步运行时基础部件.html"><strong aria-hidden="true">5.3.</strong> Rust异步运行时基础部件</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（1）.html"><strong aria-hidden="true">5.4.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（1）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（2）.html"><strong aria-hidden="true">5.5.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（2）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/使用Rust+epoll编写异步IO框架/使用Rust+epoll编写异步IO框架（3）.html"><strong aria-hidden="true">5.6.</strong> 使用Rust+epoll编写异步IO框架（3）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day1.html"><strong aria-hidden="true">5.7.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day2.html"><strong aria-hidden="true">5.8.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day3.html"><strong aria-hidden="true">5.9.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day3</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day4.html"><strong aria-hidden="true">5.10.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../07_轮子系列/用rust从零开发一套web框架/用rust从零开发一套web框架：day5.html"><strong aria-hidden="true">5.11.</strong> 用rust从零开发一套web框架：day5</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">6.</strong> 奇技淫巧</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Copy-On-Write是不是优化？/Copy-On-Write是不是优化？.html"><strong aria-hidden="true">6.1.</strong> 译：Copy-On-Write是不是优化？</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/揭秘神奇的Rust_Axum风格的函数实现/揭秘神奇的Rust_Axum风格的函数实现.html"><strong aria-hidden="true">6.2.</strong> 译：揭秘神奇的 Rust Axum 风格的函数实现</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/“变长参数”函数与回调/“变长参数”函数与回调.html"><strong aria-hidden="true">6.3.</strong> “变长参数”函数与回调</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Rust字符串格式化的幕后：format_args!()/Rust字符串格式化的幕后：format_args!().html"><strong aria-hidden="true">6.4.</strong> 译：Rust字符串格式化的幕后：format_args!()</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/给Rust带来一点C++特产/给Rust带来一点C++特产.html"><strong aria-hidden="true">6.5.</strong> 给Rust带来一点C++特产</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/一步步实现_Rust_Bevy_ECS_的_System_简化版本/一步步实现_Rust_Bevy_ECS_的_System_简化版本.html"><strong aria-hidden="true">6.6.</strong> 一步步实现 Rust Bevy ECS 的 System 简化版本</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../08_奇技淫巧/Exploring_Design_Patterns_in_Rust_with_Algorithmic_Trading_Examples/Exploring_Design_Patterns_in_Rust_with_Algorithmic_Trading_Examples.html"><strong aria-hidden="true">6.7.</strong> Exploring Design Patterns in Rust with Algorithmic Trading Examples</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">7.</strong> 源码分析</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：bytes源码分析/Rust并发：bytes源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.1.</strong> Rust并发：bytes源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：标准库Arc源码分析/Rust并发：标准库Arc源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.2.</strong> Rust并发：标准库Arc源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust并发：标准库sync_Once源码分析/Rust并发：标准库sync_Once源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.3.</strong> Rust并发：标准库sync::Once源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust源码阅读：引用计数Rc/Rust源码阅读：引用计数Rc.html"><strong aria-hidden="true">7.4.</strong> Rust源码阅读：引用计数Rc</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust源码阅读：Cell、RefCell与内部可变性/Rust源码阅读：Cell、RefCell与内部可变性.html"><strong aria-hidden="true">7.5.</strong> Rust源码阅读： Cell、RefCell与内部可变性</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/关于_Rust_的_UnsafeCell、Cell_与_RefCell/关于_Rust_的_UnsafeCell、Cell_与_RefCell.html"><strong aria-hidden="true">7.6.</strong> 关于 Rust 的 UnsafeCell、Cell 与 RefCell</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust_Async_async-stream源码分析/Rust_Async_async-stream源码分析.html"><strong aria-hidden="true">7.7.</strong> Rust Async: async-stream源码分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/走进Tokio的异步世界/走进Tokio的异步世界.html"><strong aria-hidden="true">7.8.</strong> 走进 Tokio 的异步世界</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/tokio.rs_runtime的实现/tokio.rs_runtime的实现.html"><strong aria-hidden="true">7.9.</strong> tokio.rs runtime 的实现</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_internals/Tokio_internals.html"><strong aria-hidden="true">7.10.</strong> Tokio internals</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_internals/译文：Tokio內部机制.html"><strong aria-hidden="true">7.11.</strong> 译：Tokio 内部机制</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Rust_Axum_HTTP_框架的架构分析/Rust_Axum_HTTP_框架的架构分析.html"><strong aria-hidden="true">7.12.</strong> Rust Axum HTTP 框架的架构分析</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/安利一个Rust_Game_Engine：Bevy--ECS部分/安利一个Rust_Game_Engine：Bevy--ECS部分.html"><strong aria-hidden="true">7.13.</strong> 安利一个Rust Game Engine：Bevy--ECS部分</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../09_源码分析/Tokio_解析之任务调度/Tokio_解析之任务调度.html"><strong aria-hidden="true">7.14.</strong> Tokio 解析之任务调度</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">8.</strong> 生态观察</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../11_生态观察/Rust_web_frameworks_have_subpar_error_reporting/Rust_web_frameworks_have_subpar_error_reporting.html"><strong aria-hidden="true">8.1.</strong> Rust web frameworks have subpar error reporting</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../11_生态观察/SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord/SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord.html"><strong aria-hidden="true">8.2.</strong> SeaORM：要做Rust版本的ActiveRecord</a></li></ol></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../empty.html"><strong aria-hidden="true">9.</strong> 死灵终极</a></li><li><ol class="section"><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_总述.html"><strong aria-hidden="true">9.1.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 总述</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_0.html"><strong aria-hidden="true">9.2.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 0</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_1.html"><strong aria-hidden="true">9.3.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 1</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_2.html" class="active"><strong aria-hidden="true">9.4.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 2</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_3.html"><strong aria-hidden="true">9.5.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 3</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_4.html"><strong aria-hidden="true">9.6.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 4</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译/Learn_Rust_the_Dangerous_Way_系列文章翻译_5.html"><strong aria-hidden="true">9.7.</strong> 译：Learn Rust the Dangerous Way 5</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（一）.html"><strong aria-hidden="true">9.8.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（一）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（二）.html"><strong aria-hidden="true">9.9.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（二）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测（三）.html"><strong aria-hidden="true">9.10.</strong> Unsafe Rust 随堂小测（三）</a></li><li class="chapter-item expanded "><a href="../../12_死灵终极/Unsafe_Rust_随堂小测/Unsafe_Rust_随堂小测参考答案.html"><strong aria-hidden="true">9.11.</strong> Unsafe Rust 随堂小测参考答案</a></li></ol></li></ol>
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                <div id="content" class="content">
                    <main>
                        <h1 id="learn-rust-the-dangerous-way-系列文章翻译-2"><a class="header" href="#learn-rust-the-dangerous-way-系列文章翻译-2">Learn Rust the Dangerous Way-系列文章翻译-2</a></h1>
<p>译者：<a href="https://www.zhihu.com/people/cheng-zhao-5-83">cheng zhao</a></p>
<p>译文：<a href="https://zhuanlan.zhihu.com/p/686395575">https://zhuanlan.zhihu.com/p/686395575</a></p>
<p>原载：<a href="https://cliffle.com/p/dangerust/2">https://cliffle.com/p/dangerust/2</a></p>
<p>译文：</p>
<p>在<a href="https://zhuanlan.zhihu.com/p/686112754">第一部分</a>中我们把一个优化过的C程序翻译成一个等价的Rust程序，Rust程序与C代码有着相同的<code>unsafe</code>实现：未初始化的变量，指针类型强转和算数运算，等等。</p>
<p>在这一节中，我们开始使用Rust特性来使程序更加健壮，同时保持性能不变。</p>
<p>我们将从介绍<strong>引用</strong>开始</p>
<h2 id="清理offset_momentum"><a class="header" href="#清理offset_momentum">清理<code>offset_Momentum</code></a></h2>
<p>目前我们已经实现了一个丑陋的<code>unsafe</code>的Rust代码 ，让我们开始清理它，并讨论为什么这么做是有用的。</p>
<p>这里是上一篇文章中最后生成的Rust代码：</p>
<ul>
<li><a href="https://link.zhihu.com/?target=https%3A//cliffle.com/p/dangerust/1/nbody-1.rs">nbody-1.rs</a></li>
</ul>
<p>我们将从最短的函数<code>offset_Momentum</code>开始。下面是它的当前实现，用C-Rust混杂语言编写:</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>unsafe fn offset_Momentum(bodies: *mut body){
    for i in 0..BODIES_COUNT {
        for m in 0..3 {
            (*bodies.add(0)).velocity[m] -=
                (*bodies.add(i)).velocity[m]
                    * (*bodies.add(i)).mass
                    / SOLAR_MASS;
        }
    }
}
<span class="boring">}
</span></code></pre></pre>
<p>尽管它很奇怪，但这个函数只做了一件不安全的事情，那就是通过原始指针访问内存。我们只需要一步就可以把它改为<code>safe</code>Rust</p>
<h3 id="为什么需要改为saferust"><a class="header" href="#为什么需要改为saferust">为什么需要改为<code>safe</code>Rust?</a></h3>
<p>我们为什么关心呢？理由如下：</p>
<ol>
<li>它会使代码更简短且更清晰</li>
<li>更重要的是，它使得代码对某些类型的bug更健壮</li>
</ol>
<p>理解第二点的最简单方法是考虑当前实现(及其C的实现)可能失败的各种方式。</p>
<h3 id="空指针null"><a class="header" href="#空指针null">空指针（NULL）</a></h3>
<p>接受指针参数的函数可以被传递一个合法的指针，或者NULL指针。空指针也不一定是错误！！许多函数未空指针定义了特定的行为 - 例如：如果一个出参没有获得有效值则会被赋值为NULL。因此，作为用户，并不总是清楚 NULL 在哪里可以，在哪里不可以。您必须阅读文档。</p>
<blockquote>
<p>除了NULL指针之外，函数还可以用一个完全伪造的指针来调用，例如<code>(void *) 3</code> 但如果没有不正当的意图，就很难做到这一点。不过，我们也会使这种错误变得更加困难。</p>
</blockquote>
<p>如果调用者传递NULL给<code>offset_Momentum</code>，它将会访问最低地址，最好的情况是，程序会立刻崩溃。最坏的情况是，它会默默地破坏一些重要数据，然后像什么都没发生一样继续运行。</p>
<p>我们可以通过在函数顶部加入NULL检查来避免上述情况，但它在运行时是有代价的：程序现在包含一堆用于 NULL 检查的代码，损害性能和大小。</p>
<p>同时也会有开发时成本：作为程序员，必须记住在适当的位置插入检查，如果忘记加入，没有任何工具会警告我们 - 我们会在之后以一种更尴尬的方式得知。</p>
<p>使函数具有防御性的另一种方法是研究程序中每个调用该函数的地方，并考虑是否可能出现NULL。从本质上讲，我们确保没有人错误地使用我们的函数。对于紧凑的程序，这通常是可行的。但是，随着代码的发展，这是一个很难保持的属性。在更大的项目中，这是行不通的。</p>
<h3 id="隐含数组边界"><a class="header" href="#隐含数组边界"><strong>隐含数组边界</strong></a></h3>
<p><code>offset_Momentum</code>假定<code>bodies</code>指针指向一个至少有<code>BODIES_COUNT</code>个的数组。然而<code>offset_Momentum</code>函数并没有对其进行保证，它的函数签名没有任何信息可以传达这一点：</p>
<p>C：</p>
<pre><code class="language-c">void offset_Momentum(body bodies[]);
</code></pre>
<p>Rust:</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>fn offset_Momentum(bodies: *mut body);
<span class="boring">}
</span></code></pre></pre>
<p>误用这个函数也很简单：</p>
<pre><code class="language-c"> // in C
 struct body b = { 0 };
 offset_Momentum(&amp;b);  // accesses arbitrary stack memory
</code></pre>
<p>这种情况，程序可能会崩溃，也可能不会。也可能只在某些时候崩溃。这类bug会造成很多安全问题。</p>
<p>这种误用是很难防御的。当然，可以要求调用这传递一个数字，但至少我们还需要去检查，最坏的情况是，调用者传递的数字也是错的。</p>
<p>为了找到这样一个误用造成的错误，我们需要检查每一个调用者。在当前的程序中，这个函数只被调用了一次；一个真正的程序可能会更大，更难去review。</p>
<h3 id="初始化-vs-未初始化的内存"><a class="header" href="#初始化-vs-未初始化的内存"><strong>初始化 vs. 未初始化的内存</strong></a></h3>
<p>有时当一个函数收到一个指针参数，如果指针指向的内存区域是未初始化的也是允许的，因为函数会填充这块内存。</p>
<p>其他情况是，函数会读写内存，这种情况下指针指向的内存应该已经初始化好的。我们的<code>offset_Momentum</code>函数就是这种情况，如果bodies是未初始化的，结果会非常糟。</p>
<p>但是从函数签名中并看不到必须初始化的要求，这种误用也很简单：</p>
<pre><code class="language-c"> struct body b[BODIES_COUNT];  // Uninitialized
 offset_Momentum(&amp;b);
</code></pre>
<p>该程序不太可能崩溃，并且不太可能产生编译器警告。</p>
<blockquote>
<p>在nbody程序中，它实际上会在带有<code>- wuninitialized</code>选项的最新版本的gcc上产生一个警告——但是如果错误的调用和函数的定义在同一个文件中，这个警告就会起作用，而在比这个更大的程序中，这种情况往往不会发生。</p>
</blockquote>
<h3 id="局部推理-vs-全局推理"><a class="header" href="#局部推理-vs-全局推理"><strong>局部推理 vs. 全局推理</strong></a></h3>
<p>我们的程序不包含我刚才描述的任何错误。还是说它包含呢?</p>
<p>作为一个程序员，可以检查上述提到的问题并确认我们的程序是正确的。但是，为了达到程序正确的目标，需要检查函数本身和函数所有的调用者。在一个有着复杂数据流的大型程序中，检查也许会要求你读完整个程序。</p>
<p>这是一个全局推理的例子。全局推理是困难的，你也许愿意使用一些<code>assert</code>来避免全局推理。（我愿意）</p>
<p>另一种方法是局部推理，你可以通过只阅读程序的某一部分来说服自己，该部分是正确的。我更喜欢能够使用局部推理，因为我还有其他工作要做。</p>
<p><code>assert</code>允许我们进行局部推理。类型、静态检查和 const-correctness 等做法也有帮助。Rust，尤其是 Rust 的安全机制，经过精心设计，可帮助您在局部推理而不是全局推理。</p>
<blockquote>
<p>assert在C中可以被禁用，通过使用<code>-DNDEBUG</code>选项， 并且这在Release版本中并不罕见。</p>
</blockquote>
<h2 id="通过引用提高健壮性"><a class="header" href="#通过引用提高健壮性">通过引用提高健壮性</a></h2>
<p>通过使用Rust的引用，我们可以在编译时避免所有这些错误，而不是仔细阅读以检查这些错误。具体来说，我们将把bodies参数从原始指针转换为数组引用。</p>
<h3 id="什么是引用"><a class="header" href="#什么是引用">什么是引用？</a></h3>
<p>对于计算机来说，引用和指针是完全相同的。但是对于程序员（我们）来说，引用是一个有着附加规则的指针。对于现在来说，重要的规则包括：</p>
<ol>
<li>引用不能为null</li>
<li>引用必须指向已经初始化的内存</li>
<li>引用不支持指针算术，因此它从来都不是指向数组开头的指针。</li>
</ol>
<p>这些规则是类型系统（type system）的一部分，这些规则会在编译期进行检查，并且没有运行时的开销。（事实上，它们可以启用在 C 语言中无法实现的编译器优化）</p>
<blockquote>
<p>C++ 中也有“引用”的概念。仅管Rust使用同样的语法，但它与C++中是不同的</p>
</blockquote>
<h3 id="修改后的代码"><a class="header" href="#修改后的代码">修改后的代码</a></h3>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust"><span class="boring">#![allow(unused)]
</span><span class="boring">fn main() {
</span>//                           ,------------------------- Note 1
//                           |          ,-------------- Note 2
//                           v          v
fn offset_Momentum(bodies: &amp;mut [body; BODIES_COUNT]) {
    for i in 0..BODIES_COUNT {
        for m in 0..3 {
            //     v----------------------------------- Note 3
            bodies[0].velocity[m] -=
                bodies[i].velocity[m] * bodies[i].mass / SOLAR_MASS;
        }
    }
}
<span class="boring">}
</span></code></pre></pre>
<p>在<strong>Note 1</strong>我们将<code>*mut</code>改为了<code>&amp;mut</code>，我们要求调用者传递一个引用而非指针。意味着调用者有义务确保遵循了全部的引用的规则。因此我们无需检查是否存在违规行为。</p>
<p><strong>Note 2</strong>声明了我们需要一个长度为<code>BODIES_COUNT</code>的数组的引用。如果调用者传递的引用长度不够则会得到一个编译错误。（在传递一个长度过长的引用是同样也会得到一个错误，这在技术上是不必要的，但对我们的程序来说是好的。解决这个问题需要一个新的切片概念，我们将在下次做。）</p>
<p>现在，我们已经确保了参数<code>bodies</code>是一个长度确定为<code>BODIES_COUNT</code>的数组引用，我们知道使用下标<code>[0..BODIES_COUNT-1]</code>进行元素访问是安全的，我们也可以使用方括号进行元素访问<strong>Note 3</strong>.我们在技术上要求rust语言对我们的访问做边界检查，但是，如果编译器能够证明我们保持在边界内，它就不会生成任何运行时边界检查代码。像这样的情况，即使用固定范围内的数字来索引固定长度的数组，是最简单的。</p>
<p>有了上述的改变，<code>offset_Momentum</code>函数不再需要标记为<code>unsafe</code>：它不包含任何不安全的行为，并且也不提供给调用者违反内存安全的能力。因此，<code>offset_Momentum</code>函数现在是safe的。</p>
<p>我们要做的最后一件事就是修改调用处的程序，传递一个引用而非指针</p>
<pre><pre class="playground"><code class="language-rust"> fn main() {
     unsafe {
         offset_Momentum(&amp;mut solar_Bodies);       // &lt;--- Changed!
         output_Energy(solar_Bodies.as_mut_ptr());
         let c = std::env::args().nth(1).unwrap().parse().unwrap();
         for _ in 0..c { advance(solar_Bodies.as_mut_ptr()) }
         output_Energy(solar_Bodies.as_mut_ptr());
     }
 }
</code></pre></pre>
<p>我们满足了引用的全部要求，并且没有运行时开销：</p>
<ul>
<li>由于我们使用的是一个<code>static</code>变量的地址，从定义上讲，结果就不可能是<code>null</code>。</li>
<li><code>static</code>变量会被初始化，因此我们没有创建未初始化内存的非法引用</li>
<li>数组类型匹配</li>
</ul>
<blockquote>
<p>&amp;mut引用有一个我还没有提到的要求，那就是它们不能彼此别名——这是C限制的一个更激进的版本。我们在这里满足了这个要求，但以一种很脆弱的方式。稍后我将解释为什么会这样，以及如何修复它。</p>
</blockquote>
<h2 id="评估"><a class="header" href="#评估">评估</a></h2>
<p>我们所做的只是获取程序中已经隐含的信息——我们作为程序员用来确保自己程序是正确的信息。通过不使用裸指针，我们保留了这样一个事实，即参数从来都不是 NULL，始终是我们期望的大小，并且已经初始化。</p>
<p>作为交换，我们获得了安全地使用<code>x[i]</code>访问元素的权利，而无需进行运行时检查。</p>
<p>无需阅读完整的程序，甚至无需理解程序的寓意，一个reviewer可以直接判定<code>offset_Momentum</code>函数不存在内存安全的bug和数据竞争。</p>
<p>你可以将此技术应用于其他两个函数，而不会遇到复杂问题，因此我不会详细介绍它们的不同之处。这是改造后的程序:</p>
<ul>
<li><a href="https://link.zhihu.com/?target=https%3A//cliffle.com/p/dangerust/2/nbody-2.rs">nbody-2.rs</a></li>
</ul>
<h3 id="检查机器码"><a class="header" href="#检查机器码">检查机器码</a></h3>
<p>在<code>rustc</code> 1.39.0上，只更改<code>output_Energy</code>会产生几乎相同的机器码。因为编译器确信<code>bodies</code>数组包含<code>BODIES_COUNT</code>个元素，所以它在展开和管道化计算循环方面变得更加积极。</p>
<h3 id="性能比较"><a class="header" href="#性能比较"><strong>性能比较</strong></a></h3>
<p>通过<a href="https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/sharkdp/hyperfine">hyperfine</a>的性能比较，发现性能没有发生变化，甚至略好：</p>
<div class="table-wrapper"><table><thead><tr><th>Command</th><th>Mean [s]</th><th>Min [s]</th><th>Max [s]</th><th>Ratio</th></tr></thead><tbody>
<tr><td>./nbody.clang-8.bench 50000000</td><td>5.277 ± 0.007</td><td>5.258</td><td>5.282</td><td>1.00x</td></tr>
<tr><td>./nbody-1.bench 50000000</td><td>5.123 ± 0.024</td><td>5.095</td><td>5.161</td><td>0.97x</td></tr>
<tr><td>./nbody-2.bench 50000000</td><td>5.101 ± 0.005</td><td>5.093</td><td>5.107</td><td>0.97x</td></tr>
</tbody></table>
</div>
<p>这是safe Rust的保证：相近的性能，同时对常见bug的免疫。</p>
<h2 id="结论"><a class="header" href="#结论">结论</a></h2>
<p>在这一部分中，我们使用引用使程序的行为更加明确。这有助于读者通过局部推理来理解代码，并帮助编译器生成稍好一些的代码。</p>
<p>在第三部分中，我将看程序中对未初始化内存的使用。</p>
<p>发布于 2024-03-11 16:53・IP 属地北京</p>

                    </main>

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